CN107113060B - 站侧装置和波长控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种站侧装置，在本发明的使用WDM/TDM‑PON的光通信系统中，降低进行往返通信时在上行信号和下行信号中产生的延迟量的差。在本发明中，OLT10在一芯双向传输多个上行下行信号的波长复用光通信系统中，上行和下行信号中使用的波长组的组合以如下方式构成：根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于上行和下行信号中使用的波长组的组合都从短波侧分配时计算出的波长分散延迟量的最大值。

Description

站侧装置和波长控制方法
技术领域
本发明涉及站侧装置和波长控制方法。
背景技术
近年来，作为支持实现了急速普及的FTTH(Fiber To The Home)服务的光通信系统，在世界各国中不断推进PON(Passive Optical Network)系统的导入。PON系统是如下光通信系统：设置在收容站的一台站侧装置(OLT：Optical Line Terminal)借助设置在光纤传输通道中的光分路器，收容设置在多个加入者家中的加入者侧装置(ONU：OpticalNetwork Unit)，由此在多个加入者间共用包含光纤传输通道和光分路器的光传输通道以及OLT，从而实现高经济性。
现在，在日本主要商用导入了具有1Gb/s传输量的GE-PON(Gigabit Ethernet(注册商标)-PON)系统。此外，作为实现进一步高速化的下一代光通信系统，具有10Gb/s级的总传输容量的10G-EPON和XG-PON的标准化已经完成，并且在世界各国不断地进行研究开发。以这种传输速度的高速化为背景，作为10Gb/s级PON的后续系统，作为标准化组织的FSAN(Full Service Access Network)对NG-PON2(Next Generation-PON2)进行了研讨。
作为NG-PON2正在研究WDM/TDM-PON系统，在以往PON系统的高速化的基础上，以光通信网络的提升为目标，在迄今为止的PON系统中使用的时间轴的复用(TDM：TimeDivision Multiplexing)的基础上，利用发挥光的特性的波长轴的波分复用(WDM：Wavelength Division Multiplexing)，能够实现收容效率和维护管理等的效率化。现在，作为标准化而研究的WDM/TDM-PON的波长配置，预计与GE-PON、10G-EPON、视频服务、维护管理功能波段等的共存，研究了在现有的光通信系统中未使用的C波段的1524～1544nm和L波段的1596～1603nm的使用。
在图1和图2中表示了使用分路器网的波长可调谐型WDM/TDM-PON的代表性的结构。图1和图2分别表示被收容的ONU20的位置以OLT10为基准完全相同或不同的情况。在WDM/TDM-PON中，波长可调谐ONU20和OLT10经由光纤传输通道40、41、42、50和光分路器30连接。OLT10配置在收容大厦11内。此外，可以考虑代替光分路器30而使用光合分波器(AWG：Arrayed Waveguide Grating)等的方式。
ONU20包括波长可调谐突发收发器。波长可调谐突发收发器能够进行以波长可调谐方式进行突发信号的收发的波长可调谐突发收发动作。OLT10利用安装在OLT10的MAC(Media Access Control)控制部中的DWBA(Dynamic Wavelength and BandwidthAllocation)功能，有效使用TDM领域的带宽和WDM领域的波长，实现用户间的带宽公平控制、OLT保护和省电动作等光通信网络的提升。为了上述WDM/TDM-PON系统的波长能够与现有的GE-PON、G-PON、视频用波段以及已经完成标准化的10G-EPON、XG-PON共存，作为标准化研究将作为光通信系统中未使用波段的C波段的1524～1544nm分配给上行信号、L波段的1596～1603nm分配给下行信号。
图3和图4表示与本发明关联的波长可调谐型WDM/TDM-PON系统中的波长分配的一例。在WDM/TDM-PON系统中采用了对波长组进行分配的波长组分配方法，所述波长组是从OLT10朝向ONU20的下行信号和从ONU20朝向OLT10的上行信号在OLT10和ONU20之间进行往返通信的波长的组。在此，往返通信是指OLT10发送下行信号使ONU20向OLT10发送上行信号的往返传输通信。
在与本发明关联的波长可调谐型WDM/TDM-PON系统中，将上行信号和下行信号从短波长侧依次分别使一个个波长成为一组而作为波长组，并且将波长组分配给各个ONU20。具体地说，如图3所示，上行信号和下行信号从短波长侧分别为λu1到λum、λd1到λdm时，如图4所示，将上行信号和下行信号从短波长侧依次使一个个成为一组而作为波长组，并且将任意的波长组分配给ONU20。例如，波长组1是λu1和λd1的组合，OLT10使用波长λd1向ONU20发送信号，ONU20使用波长λu1向OLT10发送信号。
由于WDM/TDM-PON系统的上行波长和下行波长使用1.5μm波段，并且上行信号和下行信号分别具有20nm和7nm的波段宽，所以在长距离传输时，因上行信号和下行信号的波长分散而产生的波长分散延迟量有可能对系统产生影响。在此，可以由式(1)计算因往返通信产生的波长分散延迟量D。
(数1)
D＝L×((Bu×Du)+(Bd×Dd)) (1)
在此，将传输距离作为L，将上行信号波段宽作为Bu，将上行信号波长分散量作为Du，将下行信号波段宽作为Bd，将下行信号波长分散量作为Dd。上行信号波段宽Bu是上行信号中的基准信号的波长与作为对象的信号的波长的差的绝对值。上行信号波长分散量Du是根据基准信号的波长和作为对象的信号的波长的范围推断的波长分散量的变化量的系数。下行信号波段宽Bd是下行信号中的基准信号的波长与作为对象的信号的波长的差的绝对值。下行信号波长分散量Dd是根据基准信号的波长和作为对象的信号的波长的范围推断的波长分散量的变化量的系数。
因往返产生的波长分散延迟量D是在OLT10和ONU20之间使用多个波长的上行信号和下行信号的组来进行往返的传输时的基准信号的波长组中的分散延迟量与作为对象的信号的波长组中的分散延迟量的差。在此，因往返产生的波长分散延迟量D相等于使用基准信号的波长组来进行往返的传输时的延迟与使用作为对象的信号的波长组来进行往返的传输时的延迟的差。在图4中，上行信号中的基准信号的波长与下行信号中的基准信号的波长的组合是波长组1。
式(2)表示光通信系统使用图3和图4所示的波长组时的因往返产生的波长分散延迟量D的最大值的计算结果。在式(2)中，将基准信号作为图4的波长组1的信号，得出在图4的波长组m中生成的因往返产生的波长分散延迟量D。此外，在式(2)中使用图5所示的一般的NG-PON2中研讨的各规格。具体地说，L是40km，Bu是20nm，Du是16ps/nm/km，Bd是7nm，Dd是20ps/nm/km。
(数2)
D＝L×((Bu×Du)+(Bd×Dd))
＝40×((20×16)+(7×20))
＝18400ps
＝18.4ns (2)
根据式(2)，因往返40km产生的波长分散延迟量D的最大值为18.4ns。如果传输距离在40km以上，则L的值影响前项，所以因往返产生的波长分散延迟量D的最大值成为更大的值。在此，在ITU-T标准化的G-PON或XG-PON中的激光的Ton、Toff时间的推荐值在32bit(12.8nsec)以下，如果进一步考虑近年来要求逐步增加的同步功能等，则今后系统对延迟的要求更加严格。
此外，在上述WDM/TDM-PON系统中，积极地研究了传输距离在40km以上的大范围，因长距离传输的波长分散的影响，产生超过现有G-PON等的激光的上升下降容许时间的延迟量的可能性变大，对于系统和应用软件来说可能成为较大的问题。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：S.Kaneko,T.Yoshida,S.Furusawa,M.Sarashina,H.Tamai,A.Suzuki,T.Mukojima,S.Kimura and N.Yoshimoto,“First λ-tunable dynamic loadbalancing operation enhanced by 3-msec bidirectional hitless tuning onsymmetric 40-Gbit/s WDM/TDM-PON”in proc.OFC’2014,San Francisco CA,Th5A.4,2014.
发明内容
为了解决所述课题，本发明的目的在于提供在使用WDM/TDM-PON的光通信系统中降低进行往返通信时在上行信号和下行信号中产生的延迟量的差的站侧装置。
为了达成上述目的，本发明的站侧装置在一芯双向传输多个上行下行信号的波长复用光通信系统中，上行和下行信号中使用的波长组的组合以如下方式构成：根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于上行和下行信号中使用的波长组的组合都从短波侧分配时计算出的波长分散延迟量的最大值。
具体地说，本发明的站侧装置用于光通信系统，所述光通信系统中经由光传输通道连接的站侧装置和多个加入者侧装置利用波分复用进行从所述站侧装置向所述加入者侧装置的下行信号的传输和从所述加入者侧装置向所述站侧装置的上行信号的传输，所述站侧装置的特征在于，对每个所述加入者侧装置利用将所述上行信号的波长和所述下行信号的波长作为一组的波长组，进行所述上行信号的传输和所述下行信号的传输，所述波长组使根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于从短波长侧依次分配所述上行信号的波长和所述下行信号的波长时计算出的波长分散延迟量的最大值。
在本发明的站侧装置中，每个所述加入者侧装置的所述波长组是从短波长侧依次分配所述上行信号的波长且从长波长侧依次分配所述下行信号的波长，或者是从长波长侧依次分配所述上行信号的波长且从短波长侧依次分配所述下行信号的波长。
在本发明的站侧装置中，分配给所述多个加入者侧装置中的任意一个加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量、且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出的波长分散延迟量，超过预先确定的阈值时，改变分配给所述加入者侧装置的波长组。
在本发明的站侧装置中，分配给所述多个加入者侧装置中的任意一个加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量、且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出的所述波长分散延迟量，超过预先确定的阈值时，改变分配给所述多个加入者侧装置的全部波长组。
在本发明的站侧装置中，分配给所述多个加入者侧装置中的两个以上加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量、且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出的两个以上的所述波长分散延迟量，超过预先确定的阈值时，将所述波长分散延迟量超过阈值的波长组分配给所述波长分散延迟量超过阈值的其他加入者侧装置。
具体地说，本发明的波长控制方法是在光通信系统中使用的站侧装置的所述波长控制方法，所述光通信系统中经由光传输通道连接的站侧装置和多个加入者侧装置利用波分复用进行从所述站侧装置向所述加入者侧装置的下行信号的传输和从所述加入者侧装置向所述站侧装置的上行信号的传输，所述波长控制方法的特征在于，对每个所述加入者侧装置利用将所述上行信号的波长和所述下行信号的波长作为一组的波长组，进行所述上行信号的传输和所述下行信号的传输，所述波长组使根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于从短波长侧依次分配所述上行信号的波长和所述下行信号的波长时计算出的波长分散延迟量的最大值。
在本发明的波长控制方法中，当是波长分散延迟量超过预先确定的阈值的所述站侧装置和所述加入者侧装置的距离时，改变分配给所述加入者侧装置的波长组。
另外，可以尽可能地组合上述各发明。
按照本发明，本发明可以提供在使用WDM/TDM-PON的光通信系统中降低进行往返通信时在上行信号和下行信号中产生的延迟量的差的站侧装置。
附图说明
图1是表示与本发明关联的波长复用光通信系统的第一例。
图2是表示与本发明关联的波长复用光通信系统的第二例。
图3是表示与本发明关联的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的一例。
图4是表示与本发明关联的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的波长组的一例。
图5是表示计算与本发明关联的波长复用光通信系统中的往返产生的波长分散延迟量时的条件的一例。
图6是表示本发明实施方式1的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的一例。
图7是表示本发明实施方式1的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的波长组的一例。
图8是表示计算本发明实施方式1的往返产生的波长分散延迟量时的条件的一例。
图9是表示本发明实施方式2的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的一例。
图10是表示本发明实施方式2的波长复用光通信系统中的上行信号的波长和下行信号的波长的波长组的一例。
图11是表示计算本发明实施方式2的往返产生的波长分散延迟量时的条件的一例。
图12是表示本发明实施方式3的波长复用光通信系统中的波长组变更流程的一例。
图13是表示本发明实施方式4的波长复用光通信系统中的波长组变更流程的一例。
图14是表示本发明实施方式5的波长复用光通信系统中的波长组变更流程的一例。
图15是表示本实施方式的波长组组合产生的分散延迟量的距离依存性的一例。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于如下所述的实施方式。上述实施例只是举例说明，可以由基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良的方式来实施本发明。另外，本说明书和附图中附图标记相同的结构要素表示相同的结构要素。
(实施方式1)
如图1和图2所示，本实施方式的光通信系统包括OLT10、ONU20和光传输通道。光传输通道包括光纤传输通道40、41、42、50和光分路器30。光分路器30可以作为对光进行合分波的WM(Wavelength Mux)发挥功能。
OLT10将进行往返通信的波长组分配给各ONU20。此时，为了降低OLT10和ONU20之间的通信的因往返产生的波长分散延迟量D，OLT10分配上行信号和下行信号的波长。OLT10和各ONU20按照上述波长组的分配来进行往返通信。
在往返通信中，例如，OLT10按照波长组的分配，向各ONU20发送下行信号。各ONU20按照波长组的分配，设定波长可调谐突发收发器的收发波长，接收来自OLT10的下行信号，并且向OLT10发送上行信号。OLT10按照波长组的分配，接收来自各ONU20的上行信号。在此，OLT10和OSU(光收发装置：Optical Subscriber Unit)中的各端口的结构部可以作为CT(Channel Termination)发挥功能。
图6和图7表示本实施方式的波长组的一例。在本实施方式中，在使用WDM/TDM-PON的光通信系统进行往返通信时，利用使用图5和式(2)说明的上行和下行信号波段的波长分散的影响，降低在各波长组产生的分散延迟量。在此，本实施方式的WDM/TDM-PON与TWDM(Time and wavelength division multiplexing)-PON作为同义使用。另外，上行下行信号由任意的波长数m构成，但是上行和下行的波长数不相同时本方法也有效。此外，上行下行信号的波长间隔相同时、不相同时本方法都有效。在本实施方式中，如图6所示，与图3同样，上行和下行信号由配置成均等的波长间隔的m个信号构成，并且如图6所示从短波长侧分配数字。
在与本发明关联的光通信系统中，如图4所示，上行和下行信号的双方以分别从基准信号依次成为长波长的方式组合为波长组。但是，在本实施方式中，如图7所示，上行信号从短波长侧、下行信号从长波长侧，分别组合为波长组。由此，如图7所示构成各个波长组。
式(3)表示图7所示的波长组中的因往返产生的波长分散延迟量D的最大值的计算结果。在式(3)中，将基准信号作为图7的波长组1的信号，得出在图7的波长组m中生成的因往返产生的波长分散延迟量D。此外，在式(3)的计算中，使用图8所示的值。
(数3)
D＝L×((Bu×Du)+(Bd×Dd))
＝40×((20×16)+(7×-20))
＝7200ps
＝7.2ns (3)
在本实施方式的波长组的分散延迟量中，从长波长侧分配给波长组的下行信号波长分散量Dd因为以分配给作为长波长侧的基准信号的图7所示的波长组1的λdm为基准而定义相对于分配给作为位于7nm短波长侧的信号的波长组m的λd1的波长分散量，所以成为负值。因此，图8所示的条件下的传输距离L＝40km的因往返产生的波长分散延迟量D如式(3)所示为7.2ns。在此，使用利用图5所示的条件来计算的与本发明关联的光通信系统的波长组时的因往返产生的波长分散延迟量D是18.4ns。因此，在本实施方式中，与利用图5所示的条件时相比，因往返产生的波长分散延迟量D能够降低11.2ns。
本实施方式作为一例以FSAN/ITU-T中研讨的NG-PON2的上行下行信号波长为例进行了研究，但是本实施方式在全部光通信波段和上行下行信号的所有频率间隔中均有效。此外，在40km以上的长距离中也有效。按照本实施方式，仅通过改变波长组的组合，就能够降低光通信系统进行往返通信时的因往返产生的波长分散延迟量D。
在图2所示的波长复用光通信系统中，全部ONU20收容在不同的位置上。但是，在本实施方式中，可以仅将一部分ONU20收容在不同的位置上，也可以将ONU20收容在2个以上的位置上，并且在各个位置上收容任意数量的ONU20。此外，在本实施方式中，将波长组1作为上行信号中的基准信号的波长和下行信号中的基准信号的波长的组合，但是也可以将其他波长组作为基准信号的波长的组合。
(实施方式2)
图9和图10表示本实施方式的波长组的一例。在本实施方式中，与实施方式1同样，在进行往返通信时，利用使用图5和式(2)说明的上行和下行信号波段的波长分散的影响，降低各个波长组中产生的分散延迟量。另外，上行下行信号可以由任意波长数m构成，但是上行和下行的波长数不相同时，本实施方式也有效。此外，上行下行信号的波长间隔相同时、不相同时本实施方式均有效。
如图9所示，与图3同样，上行和下行信号由配置成均等的波长间隔的m个信号构成，如图所示从短波长侧分配数字。在与本发明关联的波长组的分配中，如图4所示，上行信号和下行信号以分别从基准信号的波长依次成为长波长的方式组合为波长组，而在本实施方式中，其特征在于，如图10所示，将上行信号从长波长侧、将下行信号从短波长侧分别组合为波长组。
式(4)表示图10所示的因往返产生的波长分散延迟量D的最大值的计算结果。在式(4)的计算中，使用图11所示的值。
(数4)
D＝L×((Bu×Du)+(Bd×Dd))
＝40×((20×-16)+(7×20))
＝-7200ps
＝-7.2ns (4)
利用式(4)，考虑本实施方式的因往返产生的波长分散延迟量D的最大值时，从长波长侧分配给波长组的上行信号波长分散量Du因为以分配给作为长波长侧的基准信号的图10所示的波长组1的λum为基准而定义相对于分配给作为位于20nm短波长侧的信号的波长组m的λu1的波长分散量，所以成为负值。
因此，利用图11的条件，在式(4)中计算的因往返产生的波长分散延迟量D为-7.2ns，与使用图5所示的与本发明关联的光通信系统的波长组时的分散延迟量18.4ns相比，能够降低25.6ns。
在本实施方式中，作为一例以FSAN/ITU-T中研讨的NG-PON2的上行下行信号波长为例进行了研究，但是本实施方式在全部光通信波段和上行下行信号的所有频率间隔中均有效。此外，在40km以上的长距离中也有效。按照本实施方式，仅通过改变用于波长组的波长的组合，就能够降低WDM/TDM-PON系统在进行往返通信时的因往返产生的波长分散延迟量D。
(实施方式3)
图12表示图1所示的全部ONU20收容在相同距离的WDM/TDM-PON中的与波长组变更相关的流程图。在本实施方式中，发现超过作为系统的分散容许值而定义的阈值的因往返产生的波长分散延迟量D时，OLT10改变分配给全部ONU20的波长组。在本实施方式中，前提是WDM/TDM-PON的上行下行信号的初始设定波长组是图4所示的从短波长侧组合的波长组。
可以预先把握上行信号和下行信号使用的波长、波长分散量Du和Dd、波段宽Bu和Bd。因此，只要能够把握全部ONU20的收容位置即传输距离L，就能够利用式(1)～(4)，唯一地得出光通信系统整体的因往返产生的波长分散延迟量D。
以PON系统为代表的访问系统具有测距功能，用于把握ONU20的收容位置。因此，在本实施方式中，通过基于由上述测距功能确定的全部ONU20的收容位置信息，导出在OLT10和各个ONU20之间的因往返产生的波长分散延迟量D，并且将其与预先设定的系统的分散容许值(例如由G-PON规定的作为Ton/Toff时间的12.8nsec)进行比较，进行波长组的变更判断。
在图12所示的流程中，在步骤S101中，利用由测距导出的各个ONU20的传输距离L而计算出的因往返产生的波长分散延迟量D在系统的分散容许值以内时，不进行波长组的变更。另一方面，在步骤S101中，在至少一个ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D超过系统的分散容许值(例如由G-PON规定的作为Ton/Toff时间的12.8nsec)时，转移至步骤S102。在步骤S102中，将波长组改变成实施方式1或实施方式2的方式。按照本实施方式，仅通过改变波长组的组合，就能够降低WDM/TDM-PON进行往返通信时的因往返产生的波长分散延迟量D。
在本实施方式的波长分散的物理性处理中，光信号由多个光的波(光波)重合构成。这种光信号在光纤中传播时，各个光波的传播常数根据光波的频率而不同。由此，将传播常数因频率而变化的物理现象称为分散。
一般的单模光纤中主要存在被称为1)材料分散、2)波导分散的两种分散要因。上述分散对光信号传输时的光脉冲扩散产生影响，限制传输距离和传输速度。
在此，以下公式提供了由材料分散引起的材料分散量Dm。
[数5]
dτ是脉冲的扩散，λ是光信号波长，c是光信号的频率。此外，Dm的单位由ps/km/nm表示，是指具有1nm光谱宽度的光信号传输1km时的光谱扩散。
另一方面，波导分散是因光纤的芯部分和包层部分的折射率不同而导致传播常数根据频率而变化而产生影响的分散。以下公式提供了由波导分散引起的波导分散量Dw。
[数6]
ν是标准化频率，Δ是芯与包层的折射率比。由上述材料分散量Dm与波导分散量Dw的和(D＝Dm+Dw)来定义一般的单模光纤的分散量D。上述分散量D为式(1)中的Du和Dd。
公知的是，一般的单模光纤的分散量D在光信号波长λ在1300nm附近是零。在作为光纤的低损失波段的1550nm附近，光信号每传输1km，向光信号赋予17ps/km/nm程度的分散量D。这是指光信号每传输1km，光脉冲扩散17ps。
在波长组切换的阈值中，图15表示因波长组的组合产生的分散延迟量的距离依存特性。L1表示使用实施方式1所示的波长组、L2表示使用实施方式2所示的波长组、L3表示使用图4所示的波长组的情况。在实施方式1中，上行波长从基准信号依次成为长波长，下行波长从基准信号依次成为短波长。此外，在实施方式2中，上行波长从基准信号依次成为短波长，下行波长从基准信号依次成为长波长。因此，在实施方式1和实施方式2中，根据式(5)和式(6)，上行信号的分散量D和下行信号的分散量D在上行信号和下行信号中相互抵消。由此，与L3相比L1和L2的分散延迟量少。
在关联技术的上行下行都使用从短波侧成组的波长来进行通信的方式中，传输40km时的最短波侧的波长组和最长波侧的波长组间的分散延迟量为18.2ns。上述分散延迟量与距离成比例变大，在考虑作为近年的访问系统趋势的更大范围化的情况下，例如在传输100km时产生46ns的分散延迟量。
在由G.989.2标准化的NG-PON2的物理规格中，例如分配给ONU发送器的激光上升的Ton时间是12.8ns。由此，在关联技术的波长组结构中，传输40km时产生超过上述Ton的分散延迟量。例如，波长切换时，因上述分散延迟量，产生不能通信时间，消耗带宽。
另一方面，在本实施方式的波长成组的结构中，传输40km时的分散延迟量抑制到7.2ns。在OLT中对照由OLT的测距得到的ONU收容距离信息和分散延迟量的距离依存性特性，在超过波长组变更阈值的情况下，从关联技术的波长组变更为本实施方式的波长组。例如，波长组变更阈值设定为作为安装在ONU中的激光的Ton规格的12.8ns等。
(实施方式4)
图13表示图2所示的全部ONU20收容在不同位置的WDM/TDM-PON中的与对应于因往返产生的波长分散延迟量D的波长组变更相关的流程图。在本实施方式中，前提是WDM/TDM-PON的上行下行信号的初始设定波长组也是图4所示的从短波长侧组合的波长组。
在本实施方式中，与实施方式3同样，只要能够把握全部ONU20的收容位置即传输距离L，就能够唯一地得出全部ONU20中的因往返产生的波长分散延迟量D。与实施方式3同样，在本实施方式也灵活使用PON系统中的测距功能。因此，在本实施方式中，通过基于由上述测距功能确定的ONU20的收容位置信息，导出各个ONU20中的因往返产生的波长分散延迟量D，并且将其与预先设定的系统的分散容许值进行比较，进行波长组的变更判断。
在图13所示的流程中，在步骤S201中，由测距导出的全部ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D在系统的分散容许值以内时，不进行波长组变更。另一方面，在步骤S201中，在收容位置不同的ONU20中的任意一个的因往返产生的波长分散延迟量D超过系统的分散容许值时，在步骤S202中，将全部ONU20的波长组改变成实施方式1或实施方式2的方式。按照本实施方式，仅通过改变波长组的组合，就能够降低WDM/TDM-PON进行往返通信时的因往返产生的波长分散延迟量D。
(实施方式5)
图14表示图2所示的全部ONU20收容在不同位置的WDM/TDM-PON中的与对应于因往返产生的波长分散延迟量D的波长组变更相关的流程图。在本实施方式中，前提是WDM/TDM-PON的上行下行信号的初始设定波长组也是图4所示的从短波长侧组合的波长组。
在本实施方式中，与实施方式3和实施方式4同样，只要能够把握全部ONU20的收容位置即传输距离L，就能够唯一地得出全部ONU20中的因往返产生的波长分散延迟量D。与实施方式3和实施方式4同样，本方法也灵活使用PON系统中的测距功能。
因此，在本实施方式中，通过基于由上述测距功能确定的ONU20的收容位置信息，导出全部ONU20中的因往返产生的波长分散延迟量D，并且将其与预先设定的系统的分散容许值进行比较，进行波长组的变更判断。
图14所示的流程中，在步骤S301中，由测距导出的全部ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D在系统的分散容许值以内时，不进行波长组变更。另一方面，在步骤S301中，收容位置不同的ONU20中至少一个ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D超过系统的分散容许值时，转移至步骤S302。
在步骤S302中，因往返产生的波长分散延迟量D不满足系统的分散容许值的ONU20在两台以上时，转移至步骤S303。在步骤S303中，在因往返产生的波长分散延迟量D超过系统的分散容许值的ONU20中使用的波长中，将波长组改变成实施方式1或实施方式2的方式。另一方面，在步骤S302中，因往返产生的波长分散延迟量D超过系统的分散容许值的ONU20是一台时，转移至步骤S304，与实施方式4同样，将全部ONU20的波长组改变成实施方式1或实施方式2的方式。按照本实施方式，仅通过改变波长组的组合，就能够降低WDM/TDM-PON进行往返通信时的因往返产生的波长分散延迟量D。另外，本实施方式的OLT10与外部的控制装置(未图示)连接，可以通过控制装置使用技术人员计算出的波长组，也可以预先由控制装置计算波长组并输入OLT10。
在实施方式3～实施方式5中，改变全部ONU20使用的波长的组，以使因往返产生的波长分散延迟量D在系统的分散容许值以内。在此，可以反复进行实施方式3～实施方式5的流程，也可以组合使用实施方式3～实施方式5的流程，以使因往返产生的波长分散延迟量D在系统的分散容许值以内。此外，可以将至少一个ONU20使用的波长的组，不论因往返产生的波长分散延迟量D是否超过系统的分散容许值，对其进行改变，以使全部ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D的合计或平均成为最小或一定值，或者以使全部ONU20的因往返产生的波长分散延迟量D在一定范围。
工业实用性
本发明的站侧装置可以应用于通信产业。
附图标记说明
10：OLT
11：收容大厦
20：ONU
30：光分路器
40、41、42、50：光纤传输通道

Claims (7)

1.一种站侧装置，用于光通信系统，所述光通信系统中经由光传输通道连接的站侧装置和多个加入者侧装置利用波分复用进行从所述站侧装置向所述加入者侧装置的下行信号的传输和从所述加入者侧装置向所述站侧装置的上行信号的传输，
所述站侧装置的特征在于，
对每个所述加入者侧装置利用将所述上行信号的波长和所述下行信号的波长作为一组的波长组，进行所述上行信号的传输和所述下行信号的传输，
所述波长组使根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于从短波长侧依次分配所述上行信号的波长和所述下行信号的波长时计算出的波长分散延迟量的最大值。
2.根据权利要求1所述的站侧装置，其特征在于，
每个所述加入者侧装置的所述波长组是从短波长侧依次分配所述上行信号的波长且从长波长侧依次分配所述下行信号的波长，
或者是从长波长侧依次分配所述上行信号的波长且从短波长侧依次分配所述下行信号的波长。
3.根据权利要求1或2所述的站侧装置，其特征在于，所述波长分散延迟量是分配给所述多个加入者侧装置中的任意一个加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量，并且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出，在所述波长分散延迟量超过预先确定的阈值时，改变分配给所述加入者侧装置的波长组。
4.根据权利要求1或2所述的站侧装置，其特征在于，所述波长分散延迟量是分配给所述多个加入者侧装置中的任意一个加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量，并且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出，在所述波长分散延迟量超过预先确定的阈值时，改变分配给所述多个加入者侧装置的全部波长组。
5.根据权利要求1或2所述的站侧装置，其特征在于，两个以上的所述波长分散延迟量是分配给所述多个加入者侧装置中的两个以上加入者侧装置的所述波长组的波长分散延迟量，并且利用在所述光传输通道中推断的所述上行信号的波长和所述下行信号的波长中产生的波长分散量计算出，在所述两个以上的所述波长分散延迟量超过预先确定的阈值时，在分配给所述波长分散延迟量超过阈值的所述加入者侧装置的波长中，改变分配给所述两个以上的所述加入者侧装置的波长组。
6.一种波长控制方法，在光通信系统中使用的站侧装置的所述波长控制方法，所述光通信系统中经由光传输通道连接的站侧装置和多个加入者侧装置利用波分复用进行从所述站侧装置向所述加入者侧装置的下行信号的传输和从所述加入者侧装置向所述站侧装置的上行信号的传输，
所述波长控制方法的特征在于，
对每个所述加入者侧装置利用将所述上行信号的波长和所述下行信号的波长作为一组的波长组，进行所述上行信号的传输和所述下行信号的传输，
所述波长组使根据各波长组计算出的波长分散延迟量的最大值小于从短波长侧依次分配所述上行信号的波长和所述下行信号的波长时计算出的波长分散延迟量的最大值。
7.根据权利要求6所述的波长控制方法，其特征在于，当是波长分散延迟量超过预先确定的阈值的所述站侧装置和所述加入者侧装置的距离时，改变分配给所述加入者侧装置的波长组。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3496494B1 (en) 2016-08-03 2021-03-24 LG Electronics Inc. -1- Method for terminal for carrying out uplink communication in wireless communication system, and terminal using method
US10142094B2 (en) * 2017-01-24 2018-11-27 Futurewei Technologies, Inc. Synchronization error reduction in common public radio interface (CPRI) passive optical networks (PONs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449494A (zh) * 2006-05-25 2009-06-03 三菱电机株式会社 光中继装置以及光中继传输系统
CN102474351A (zh) * 2009-07-17 2012-05-23 日本电信电话株式会社 波长色散量计算装置、光信号接收装置、光信号发送装置和波长色散量计算方法
CN103155458A (zh) * 2009-12-11 2013-06-12 思科技术公司 对wdm网络中的经预先验证的路径的使用
CN104040924A (zh) * 2011-09-29 2014-09-10 华为技术有限公司 在网络通信路径中具有周期传输过滤器的共享的波长锁定器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3957136B2 (ja) * 2001-10-16 2007-08-15 富士通株式会社 波長分散量の測定方法及び光伝送システム
EP2056494A1 (en) * 2002-10-03 2009-05-06 Tyco Telecommunications (US) Inc. System and method for rapidly achieving optimum dispersion in optical transmission systems
KR100720110B1 (ko) * 2005-05-20 2007-05-18 한국과학기술원 장거리 전송 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망
CA2601559C (en) 2006-01-27 2013-04-30 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical wavelength multiplexing access system
JP4388556B2 (ja) * 2007-01-09 2009-12-24 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー パッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法
US8953942B1 (en) * 2012-04-27 2015-02-10 Google Inc. Hybrid WDM-TDM passive optical network
JP5894298B2 (ja) * 2012-12-05 2016-03-23 日本電信電話株式会社 ディスカバリ方法、光通信方法、及び光通信システム
EP2854310B1 (en) * 2013-09-30 2017-07-12 Alcatel Lucent Optical line terminal for a passive optical wavelength division multiplex network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449494A (zh) * 2006-05-25 2009-06-03 三菱电机株式会社 光中继装置以及光中继传输系统
CN102474351A (zh) * 2009-07-17 2012-05-23 日本电信电话株式会社 波长色散量计算装置、光信号接收装置、光信号发送装置和波长色散量计算方法
CN103155458A (zh) * 2009-12-11 2013-06-12 思科技术公司 对wdm网络中的经预先验证的路径的使用
CN104040924A (zh) * 2011-09-29 2014-09-10 华为技术有限公司 在网络通信路径中具有周期传输过滤器的共享的波长锁定器

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